Na produção de açúcar cristal, o caldo da cana-de-açúcar extraído nas usinas é submetido a uma série de etapas de processo, dentre as quais a calagem [adição de Ca(OH)2] e a sulfitação (adição de HSO3-). O tratamento completo tem por objetivo garantir a qualidade do produto, eliminando microrganismos e impurezas, evitando a hidrólise e o escurecimento do açúcar. Entretanto, o uso do enxofre (ou sulfito) apresenta problemas operacionais, bem como ambientais, e seu consumo pode ser danoso à saúde humana.
Nesse contexto, o processo de eletrocoagulação se apresenta como uma alternativa de clarificação do caldo de cana. A técnica foi tema do estudo coordenado por pesquisadores da Universidade de São Paulo, campus de Piracicaba, em conjunto com a empresa Metrohm Brasil, que resultou no artigo “Remoção de cor e turbidez de caldo de cana-de-açúcar por eletrocoagulação utilizando eletrodos de alumínio”, publicado no Brazilian Journal of Food Technology, v.24, 2021.
O processo de eletrocoagulação é a geração de espécies coagulantes a partir de um eletrodo (anodo) com a aplicação de uma corrente elétrica (AKHTAR et al., 2020). De acordo com o pH, o metal liberado do anodo se hidrolisa formando espécies coagulantes, capazes de remover impurezas. As impurezas são, então, atraídas para o outro eletrodo (catodo), onde são depositadas. Segundo Ogando et al. (2019), o processo de eletrocoagulação pode reduzir a turbidez e a cor de caldos de cana em até 99,9% e 70%, respectivamente.
Segundo os autores do trabalho, no entanto, embora promissor, o processo deve ser devidamente ajustado e controlado para evitar hidrólise de açúcares e formação de residual de alumínio, elemento químico cujo consumo está associado a processos cancerígenos e neurodegenerativos.
No estudo, os ensaios de eletrocoagulação foram conduzidos em um reator, ilustrado na Figura 1, contendo duas barras de alumínio como eletrodos, e que estava acoplado a um banho térmico. O delineamento experimental empregou por fatores o pH e o teor de sólidos solúveis (oBrix) do caldo de cana, assim como a temperatura de processo, a voltagem e a distância dos eletrodos. As análises realizadas no caldo foram cor (YCUMSA), turbidez (NTU), conteúdo aparente de sacarose (pol%juice) e o teor de açúcares redutores do caldo. Foi quantificado, também, a presença de alumínio (Al+3) no caldo.
O estudo mostrou que eletrocoagulação diminuiu a cor e a turbidez, sendo que a melhor condição de processo foi obtida com a maior voltagem (25 V), a menor distância entre os eletrodos e o menor pH. Verificou-se, contudo, que, nessas condições, a sacarose foi parcialmente convertida em açúcar redutor, indicando hidrólise, o que não é desejável. No entanto, concluiu-se que a concentração de alumínio residual foi muito baixa, não sendo considerada problemática. A eletrocoagulação, portanto, mostrou-se uma técnica em potencial para a substituição da sulfitação no tratamento do caldo de cana, podendo agregar valor ao açúcar cristal e garantir a produção de um insumo mais seguro.
Revisado por SciELO em Perspectiva.
Regions: Latin America, Brazil
Keywords: Applied science, Technology, Engineering, Business, Agriculture & fishing, Chemicals, Food & drink